第4章放大电路的频率响应和噪声201106.ppt

模拟电子技术 放大器的失真 波特图及画波特图的方法 系统频率特性分析 说明 常数因子的波特图： 极点因子的波特图 零点因子波特图 例子1：试分析如下电路的频率特性RC=10-3（分析步骤） 例子2：试分析如下电路的频率特性RC=10-3 （分析步骤） 绘制系统波特图步骤： 2、在同一坐标中绘出四个因子的幅频、相频特性波特图 4.4.2 共源放大电路的频率响应 一、共源放大电路的高频响应 ( a ) Us Uo Rs RD CD UDD RL + - + 图 4.4.2 共源放大电路及其高频等效电路 （a）电路 典型的场效应管共源放大电路如图4.4.2(a)所示 图 4.4.2 共源放大电路及其高频等效电路 （b）高频等效电路 高频小信号等效电路如图4.4.2(b)所示 CM’ 图 4.4.3 共源放大电路单向化电路 Cgd是跨接在放大器输入端和输出端之间的电容。应用密勒定理作单向化处理，可将Cgd分别等效到输入端(用CM表示)和输出端(用CM′表示)，如图4.4.3所示。 由于输出回路电容CL’远小于输入回路电容Ci，故分析频率特性时可忽略CL’的影响。 因此可得简化电路如图4.4.4。 图 4.4.4 场效应管共源放大电路单向化简化电路 根据简化电路得到电压放大倍数的高频表达式 则上限频率为： 式中 图 4.4.4 场效应管共源放大电路单向化简化电路 二、共源放大电路的低频响应 对于图4.4.2（a）电路，在低频区，Cgs、Cgd和Cds开路，考虑耦合电容CD。 得到低频等效电路如图4.4.5。 图 4.4.5 共源放大电路低频等效电路 CD Uo 图中CD对场效应管放大电路低频特性的影响与4.3.2小节中C2的影响相似， 因此可得 其中 4.5 多级放大器的频率响应 在多级放大电路中含有多个放大管，因而在高频等效电路中就含有多个低通电路。 在阻容耦合放大电路中，如有多个耦合电容或旁路电容，则在低频等效电路中就含有多个高通电路。 如果放大器由多级级联而成，那么总增益 取对数，幅频特性为 相频特性为 4.5.1 多级放大电路的上限频率 设单级放大器的增益表达式为 则多级放大电路的增益为 取模值为 相角 式中，|AuI|=|AuI1||AuI2|…|AuIn|为多级放大器中频增益。 令 则 解该方程，忽略高次项， 可得多级放大电路的上限角频率的近似表达式 若各级上限频率相等，即 则根据式4.5.9得 (4.5.9) 4.5.2 多级放大电路的下限频率 设单级放大器的低频增益为 则多级放大电路的低频增益为 解得多级放大器的下限角频率近似式为 若各级下限角频率相等，即ωL1=ωL2=…=ωLn,则 得 通过以上分析可以得出下述结论： (2)在设计多级放大器时，必须保证每一级的通频带都比总的通频带宽。例如一个四级放大器的总通频带要求为300 Hz-3.4kHz(电话传输所需带宽)，若每级通频带都相同，则每级放大器的上限频率为 (1)多级放大器总的上限频率fH比其中任何一级的上限频率fHk都要低，而下限频率fL比其中任何一级的下限频率fLk都要高。也就是说，多级放大器总的放大倍数增大了，但总的通频带(fH－fL)变窄了。 而下限频率应为 (3)如果各级通频带不同，则总的上限频率基本上取决于最低的一级，而总的下限频率取决于最高的一级。所以要增大总的上限频率fH，尤其要注意提高上限频率最低的那一级fHk，因为它对总fH起了主导作用。 思考题 1.线性失真与非线性失真有何差异？ 2.晶体管的频率参数fβ、fT、fα的含义如何？三者的关系如何？ 3.共射放大电路在高频区和低频区放大倍数下降的原因是什么？ 作 业 4.6 图5―28共射放大器电路 图5―28共射放大器电路的幅频特性 元、器件输入示意图 Multisim 中的“分析方法” MP3播放器的音频频率范围为20Hz-20kHz。 FM广播的音频频率范围为200Hz-15kHz。 AM广播的音频频率范围为200Hz-4.5kHz。 常见音频系统（设备）的通频带 53.8 52.8 51.8 50.8 50.3 49.3 48.3 频率(对数) 494 440 392 349 330 293 261 频率（Hz） 7 6 5 4 3 2 1 简谱符号 B A G F E D C 音阶 音阶的划分是在频率的对数坐标(20log)上取等分而得 使用分贝做单位的主要优点 (1)数值变小，读写方便。 一架收音机从天线收到的信号至送入喇叭放音输出，一共要放大2万倍左右。 (2)运算方便。 若某功放前级是100倍(20dB)，后级是20倍(13dB)，那么